При какой температуре застывает цемент – Сколько сохнет цемент, как ускорить высыхание раствора. При какой температуре застывает цемент

Марки высокой прочности, такие как М 400, М 500, имеют малое количество примесей, и время схватывания цементного раствора происходит быстрее, нежели чем при использовании менее прочных материалов.

Смесь сначала становится пластичной, что дает возможность формировать из нее элемент необходимой формы, а затем она затвердевает, приобретая необходимую прочность. Рекомендуется использовать жидкий раствор в указанный на упаковке срок. Обычно он находится в диапазоне от 30 мин до 4 часов. Тогда возможно бес потери качества возможно восстановление пластичности застывающего раствора При низких температурах допускается незначительная корректировка в сторону увеличения срока. Тогда производитель гарантирует заявленные качества и время затвердевания цементного раствора в стандартных значениях.

Реакция называется гидратацией, где первая часть слова означает воду. Процесс уникален и отличается принципиально от схватывания и затвердевания смесей на основе гипса, где необходим воздух для полноценной реакции, которая проходит многократно быстрее и набирает заявленные качества в первые же часы. Время, необходимое для высыхания цемента зависит только от марки и температуры окружающей среды при достаточной влажности массы.

Гидратация цемента — Википедия

Гидратация цемента — химическая реакция цемента с водой с образованием кристаллогидратов.^[2] В процессе гидратации жидкий или пластичный цементный клей превращается в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием, или схватыванием, вторая — упрочнением, или твердением.^[3]

Безводные минералы клинкера при реакции с водой превращаются в гидросиликаты, гидроаллюминаты и гидроферраты кальция. Все реакции являются экзотермическими, то есть протекают с выделением теплоты. На скорость гидратации влияют: степень помола цемента и его минеральный состав, количество воды, которой замешивается цемент, температура, введение добавок.

Уравнения реакций для четырёх основных клинкерных минералов выглядят следующим образом^[9]:

Для трёхкальциевого силиката 3CaO⋅SiO2{\displaystyle {\ce {{3CaO.SiO2}}}} (сокращённо C3S{\displaystyle {\ce {{C3S}}}}):

2(3CaO⋅SiO2)+6h3O⟶3CaO⋅2SiO2⋅3h3O+3Ca(OH)2+502{\displaystyle {\ce {{2(3CaO.SiO2)}+ 6h3O -> {3CaO.2SiO2.3h3O}+ {3Ca(OH)2}+ 502}}} Дж/г

Для двукальциевого силиката 2CaO⋅SiO2{\displaystyle {\ce {{2CaO.SiO2}}}} (сокращённо C2S{\displaystyle {\ce {{C2S}}}}):

2(2CaO⋅SiO2)+4h3O⟶3CaO⋅2SiO2⋅3h3O+Ca(OH)2+260{\displaystyle {\ce {{2(2CaO.SiO2)}+ 4h3O -> {3CaO.2SiO2.3h3O}+ {Ca(OH)2}+ 260}}} Дж/г

Для трехкальциевого алюмината 3CaO⋅Al2O3{\displaystyle {\ce {{3CaO.Al2O3}}}} (сокращённо C3A{\displaystyle {\ce {{C3A}}}}):

3CaO⋅Al2O3+6h3O⟶3CaO⋅Al2O3⋅6h3O+867{\displaystyle {\ce {{3CaO.Al2O3}+ 6h3O -> {3CaO.Al2O3.6h3O}+ 867}}} Дж/г

Для четырёхкальциевого алюмоферрита 4CaO⋅Al2O3⋅Fe2O3{\displaystyle {\ce {{4CaO.Al2O3.Fe2O3}}}} (сокращённо C4AF{\displaystyle {\ce {{C4AF}}}}):

4CaO⋅Al2O3⋅Fe2O3+2Ca(OH)2+10h3O⟶3CaO⋅Al2O3⋅6h3O+3CaO⋅Fe2O3⋅6h3O+419{\displaystyle {\ce {{4CaO.Al2O3.Fe2O3}+ {2Ca(OH)2}+ 10h3O -> {3CaO.Al2O3.6h3O}+ {3CaO.Fe2O3.6h3O}+ 419}}} Дж/г

При смешивании цемента и воды цементные частицы окружаются водой, которая составляет 50—70 объёмных процентов смеси. В результате химической реакции гидратации начинается образование иглообразных кристаллов. Спустя 6 часов образуется достаточное количество кристаллов и между цементными частицами формируются пространственные связи. Так происходит загустевание (схватывание) цементной смеси.^[3] Процесс схватывания, вероятно, обеспечивается избирательной гидратацией клинкерных минералов C₃A и C₃S, а также развитием оболочек вокруг цементных зёрен и взаимной коагуляцией составных частей цементного теста.^[11] Через 8—10 часов объём цементной смеси заполняет скелет иглообразных кристаллов, образованный преимущественно продуктами гидратации алюминатов C₃A, поэтому такая структура называется алюминатной. С этого момента начинается застывание и набор прочности, которые связаны с формированием силикатной структуры, образующейся в процессе гидратации клинкерных минералов C₃S и C₂S. Результатом реакции силикатов и воды становятся очень малые кристаллы, объединяющиеся в гомогенную тонкопористую структуру, которая и определяет итоговую прочность цементного камня. Примерно через сутки силикатная структура начинает вытеснять алюминатную, а спустя 28 суток — полностью вытесняет её.^[5] На практике формирование рыхлой алюминатной структуры из гидросиликата кальция в процессе схватывания отрицательно влияет на прочностные характеристики цементного камня. Поэтому в цементный клинкер вводится гипс, количество которого ограничивается допустимой концентрацией ангидрида серной кислоты SO₃ в цементе по весу.^{[~ 3]} Гипсовая добавка замедляет образование гидроалюмината кальция и каркас гидратированного цементного теста формируется за счёт гидросиликата кальция.^[11]

Гидратация цемента в период схватывания характеризуется выделением теплоты: в начале схватывания происходит быстрый подъём температуры, а в конце схватывания наблюдается температурный максимум. Скорость схватывания находится в зависимости от температуры окружающей среды. При низких температурах схватывание замедляется. При повышении температуры скорость схватывания увеличивается, однако при значениях температуры выше 30 °C может наблюдаться обратный эффект.^[11]

Для полной гидратации цементного зерна необходимо количество воды, составляющее 40 % от его массы. При этом из указанного количества воды 60 % (или 25 % от массы цемента) будут химически связаны с цементом, а 40 % (или 15 % от массы цемента) останутся в порах геля.^[12] Средняя величина удельного веса продуктов гидратации в насыщенном водой состоянии составляет 2,16.^[13] Та часть воды (25 % от массы цемента), которая вступает в химическую реакцию с цементом, претерпевает объёмную контракцию (сжатие) в процессе реакции, составляющую примерно 25 % от её объёма. В итоге образующийся цементный камень частично уменьшается в объёме. Этот процесс называется усадкой, а величина уменьшения объёма — объёмом усадки.^[12]

При полной гидратации цементного клея объём пор будет составлять примерно 28^[15]—30^[12] % от объёма образующейся структуры геля. При этом величина пористости геля в основном не зависит от водоцементного отношения смеси и степени гидратации, а является характерным показателем для марки цемента.^[16] Размер гелевых пор составляет примерно 1,5—2^[15] (1—3^[17]) нм в диаметре.^{[~ 4]} Часть общего объёма цементного теста, которая не заполнена продуктами гидратации, образует взаимосвязанную систему капиллярных пор, беспорядочно распределённых по всему цементному камню. Капиллярная пористость цементного камня находится в прямой зависимости от водоцементного отношения смеси и в обратной зависимости от степени гидратации. Чем больше величина водоцементного отношения, тем больше капиллярных пор. В то же время по мере роста степени гидратации цемента будет уменьшаться объём капиллярных пор. Размер капиллярных пор составляет примерно 1,27 мкм.^[19]

Структурно продукты гидратаци представляет собой гель, а сам процесс гидратации классифицируется как гелеобразование.^[5] В процессе гидратации значительно увеличивается площадь поверхности твёрдой фазы цементного геля, что влечёт за собой повышение адсорбции свободной воды. При этом сохраняется расход воды в реакциях гидратации. Следствием этих двух процессов становится самовысушивание — явление уменьшения относительной влажности в цементном тесте. Самовысушивание снижает степень гидратации, поэтому для нормального протекания процессов твердения цементного теста необходимо поддерживать уровень влажности, как одно из условий нормального набора прочности. Процесс самовысушивания также компенсируется избытком воды при затворении цементной смеси (при значениях водоцементного отношения 0,5 и более).^[20]

Комментарии

1. ↑ При анализах «римского бетона» в нём находились гидравлические составляющие, которые через 200 лет ещё не подверглись 100%-ной гидратации.^[6]
2. ↑ С помощью рентгеноструктурного анализа.
3. ↑ Согласно ГОСТ 10178-62 содержание в портландцементе ангидрида серной кислоты (SO₃) должно быть не менее 1,5 и не более 3,5 %. По британскому стандарту BS 12: 1958 установлено максимальное содержание SO₃ в размере 2,5 % при содержании C₃A не более 7 % или 3 % при содержании C₃A более 7 %.^[11]
4. ↑ Для сравнения: диаметр молекул воды составляет 0,29 нм.^[18]

Источники

1. ↑ Rouhollah Alizadeh. Cement and art (англ.). Дата обращения 17 декабря 2016.
2. ↑ Строительство: Энциклопедический словарь, 2011, с. 107.
3. ↑ ^{1 2} Райхель, Конрад, 1979, с. 33.
4. ↑ Невилль, 1972, с. 13.
5. ↑ ^{1 2 3} Райхель, Конрад, 1979, с. 34.
6. ↑ ^{1 2 3} Райхель, Конрад, 1979, с. 40.
7. ↑ Невилль, 1972, с. 12.
8. ↑ Райхель, Конрад, 1979, с. 38.
9. ↑ Райхель, Конрад, 1979, с. 37.
10. ↑ Райхель, Конрад, 1979, с. 36.
11. ↑ ^{1 2 3 4} Невилль, 1972, с. 16.
12. ↑ ^{1 2 3} Райхель, Конрад, 1979, с. 35.
13. ↑ Невилль, 1972, с. 20.
14. ↑ Невилль, 1972, с. 19.
15. ↑ ^{1 2} Невилль, 1972, с. 25.
16. ↑ Невилль, 1972, с. 26.
17. ↑ Dr. James J. Beaudoin. On the Validity of Colloidal Models for Hydrated Cement Paste (англ.). Дата обращения 15 декабря 2016.
18. ↑ Шевченко, 2004, с. 25.
19. ↑ Невилль, 1972, с. 24.
20. ↑ Невилль, 1972, с. 19—20.

• Невилль А. М. Свойства бетона / Сокращённый перевод с английского канд. техн. наук В. Д. Парфёнова и Т. Ю. Якуб. — Москва: Издательство литературы по строительству, 1972. — 344 с.
• Райхель В., Конрад Д. Бетон: В 2-х ч. Ч. 1. Свойства. Проектирование. Испытание / Пер. с нем./Под ред. В. Б. Ратинова. — Москва: Стройиздат, 1979. — 111 с.
• Строительство: Энциклопедический словарь / Автор-составитель Д. В. Артюхович. — Ставрополь: Ставропольское издательство «Параграф», 2011. — 766 с. — ISBN 978-5-904939-17-5.
• Шевченко А. А. Химическое сопротивление неметаллических материалов и защита от коррозии: учебное пособие для вузов. — Москва: Химия, Колосс, 2004. — 248 с. — ISBN 5-98109-008-1.

Тематическая подборка иллюстраций (англ.), полученных с помощью растрового электронного микроскопа

Время высыхания цемента, от чего зависит, этапы затвердевания

Любые ремонтные работы в доме или возведение здания не обходятся без использования цементной смеси. Установить фундамент, залить пол, оштукатурить стены невозможно без этого материала.

Оглавление:

1. Описание процесса
2. Правила сушки бетона
3. Методы воздействия на раствор

Этапы затвердевания

Цементный состав, изготовленный в соответствии с технологией и с соблюдением необходимых пропорций, начинает застывать с первых минут заливки в форму или опалубку. Но полностью свою прочность он наращивает в течении определенного отрезка времени. В этот период масса не способна выдержать существенную нагрузку. Залитая стяжка может растрескаться и разрушиться.

Обычное время затвердевания – 4 недели. Мощным фундаментам под многоэтажное здание, промышленным сооружениям для высыхания отводится 3 месяца. Тонкой стяжке, например, под укладку плиточного пола или бетонную дорожку, достаточно 72 часов.

Строительный раствор проходит два этапа:

• Схватывание. Продолжается от 1-2 до 24 часов с момента замешивания. Масса сохраняет подвижное состояние, не давая производить дальнейшие работы.
• Затвердевание. Согласно СНиП, происходит на протяжении 30 дней с момента заливки. Эта норма подразумевает высыхание, позволяющее начать новый этап строительства или отделки здания. Полностью этот процесс заканчивается спустя как минимум 1 год.

Разные марки не твердеют за равные промежутки времени. При температуре +10 °C и достаточной влажности цемент М400 позволяет продолжать работы через 12-15 дней, а М500 – уже на 9-10 день.

Условия для схватывания бетона

К факторам, влияющим на продолжительность высыхания, относятся:

• Температура. При +20+23 °C этот процесс протекает 1-3 часа, при 0 °C затягивается до 20-24 часов. Застывшая на морозе вода полностью останавливает твердение.
• Влажность. Оптимальный показатель – 65-70%. Повышается уровень влаги в воздухе путем обрызгивания поверхности, покрытием мокрой тканью или пленкой, засыпанием стяжки сырыми опилками или соломой.
• Марка цемента. Отличающиеся по плотности и другим характеристикам составы требуют разного времени для набора марочной прочности. М400 схватывается за 1,5-2 часа, М500 достаточно 1 часа.
• Соблюдение технологии заливки. Важно приготовить смесь, тщательно перемешивая компоненты в соответствии с необходимыми пропорциями и утрамбовать залитый слой.
• Уход за стяжкой при затвердевании. В этот период не рекомендуется попадание прямых солнечных лучей и сквозняков.

Введение различных добавок ускоряет процесс и повышает качественные характеристики сооружения. Самый распространенный вид – портландцемент – имеет в своем составе минеральные вещества, увеличение или уменьшение пропорций которых влияет на время твердения.

Способы воздействия на высыхание цемента

Зачастую резкое изменение погоды не позволяет закончить бетонирование в срок и обеспечить необходимые условия для получения качественного покрытия. Для таких ситуаций существуют следующие методы:

• При понижении температуры окружающего воздуха ниже допустимых пределов готовые растворы подогреваются различными способами: электричеством, паром, оборудованием тепляков и прочими. Трехкальциевая силикатная добавка при гидратации смеси повышает ее температуру.
• Необходимость закончить бетонирование при низких температурах обуславливает использование противоморозных присадок на основе солей кальция и натрия.
• Изменение состава отражается на продолжительности застывания стяжки: песок и щебень сокращают время, пористые наполнители (шлак и керамзит) продлевают процесс.
• Замедляют схватывание поверхностно-активные вещества. Например, добавление бетонита или мыльного раствора задерживает испарение воды и избавляет поверхность от пересыхания.

На 14 день после заливки при удовлетворительных условиях температурного режима и влажности марка М400 набирает 50 % прочности, а М500 – 75 %. Использование различных добавок позволяет регулировать сроки строительства.

Время высыхания цементного раствора

Этапы застывания цементного раствора

Выделяют два основных этапа данного процесса. Первый называется схватывание, он занимает от 2 до 24 часов, в зависимости от свойств цементной смеси и температуры окружающей среды. Последний фактор наиболее важен: сколько времени сохнет раствор цемента с песком и как долго придется ждать до момента, когда процесс схватывания подойдет к концу, во многом зависит именно от температуры. Оптимальным считается, когда в помещении или на улице температура достигает 20–22 градусов по Цельсию, в этом случае схватывание произойдет в течение 2–10 часов. При температуре около 0 градусов ждать придется от 18 до 24 часов.

Второй этап называется отвердением, он занимает порядка 1 месяца, именно по истечении этого срока бетон приобретет нужную прочность. Таким образом, только через 30 дней можно говорить о том, что цемент полностью застыл.

Когда можно приступать к дальнейшим работам

Конечно, не во всех случаях необходимо выжидать месяц для того, чтобы приступить к дальнейшим этапам строительства или ремонта. Все зависит от характера работ. Например, при устройстве фундамента ранее, чем через 1 месяц, делать ничего нельзя, так как основание должно полностью затвердеть. В некоторых случаях рекомендуют и вовсе ждать год, все зависит от типа фундамента и свойств бетона.

При проведении ремонтных работ в помещении, например при выравнивании пола бетоном, ждать можно намного меньше. 72 часа – вот сколько сохнет стяжка пола из цемента, после этого времени можно вносить в комнату мебель, приступать к укладке плитки или другого напольного покрытия.

Зависимость времени высыхания бетона от свойств и условий

Не секрет, что различные цементные смеси обладают различными же характеристиками. Одним из таких свойств является время застывания. Производители на упаковках смеси

всегда указывают, при каких условиях должен застывать раствор и сколько времени это займет. Как правило, обозначенный выше срок в 72 часа (для мелких работ) и в 1 месяц (для более масштабных) будет учтен. Но некоторые смеси все же склонны сохнуть быстрее или, напротив, медленнее.

Важно помнить: чем тщательнее будут соблюдены условия во время высыхания бетона, тем выше вероятность, что цемент застынет в указанный на упаковке срок. Необходимо не только выверить температурный режим, но и защитить раствор от прямого воздействия солнечных лучей и периодически обрызгивать его водой, используя для этого пульверизатор или другие подобные приспособления.

Сколько по времени сохнет цемент?

В соответствии с общепринятой технологией, если раствор или бетон изготовлен в соответствии с правилами и пропорциями, сразу после заливки в форму, опалубку или на поверхность он начинает застывать. Однако его прочностные характеристики наращиваются не сразу, а в течение определенного периода времени.

В течение этого периода, даже если визуально раствор или бетон выглядят твердыми, к ним нельзя прикладывать существенную нагрузку – материала может пойти трещинами и разрушиться.

В связи с этим начинающих строителей интересует вопрос, сколько сохнет цемент (бетон или раствор), а также какие факторы влияют на замедление или ускорение данного процесса.

Этапы отвердевания цементной смеси

В общем случае, для продолжения строительных работ будет достаточно 30-дневной выдержки свежезалитой конструкции. В отдельных случаях, при заливке мощных фундаментов под здания, сооружения  или промышленное оборудование, этот срок увеличивают до 90 дней.

При небольшом «бытовом» строительстве – заливке стяжки пола, укладке керамической плитки, обустройстве бетонной отмостки или дорожки и других подобных работах, ходить и перемещать предметы по поверхности можно через 72 часа с момента укладки раствора или бетона.

При этом материал проходит два этапа отвердевания: схватывание и собственно отвердение

• Схватывание. Это достаточно быстрый процесс – не более 24 часов с момента приготовления смеси. Основной фактор, влияющий на скорость схватывания – температура окружающей среды.

В теплое время года, когда температура воздуха находится в пределах 20-22 градуса Цельсия, раствор (бетон) начинает «схватываться» примерно через 2 часа после замешивания. Если же температура воздуха колеблется около 0 градусов, этот процесс может затянуться на 20 часов.

При этом все это время материал сохраняет «подвижность», и если в это время начать производить ним какие-либо действия, стадия «схватывания» может существенно затянутся во времени.

• Отвердение. Согласно строительных норм и инструкций отвердение раствора (бетона) происходит в течение 30 дней после заливки конструкции.

Однако в этом случае подразумевают не полное отвердение, а отвердение до такой величины, при которой можно начинать следующий этап строительных работ. Полное же отвердение происходит в течение одного, а то и нескольких лет.

Надо заметить, что указанные сроки действительны при поддержании оптимальной температуры окружающей среды и влажности согласно инструкции. Также, чтобы схватившийся раствор или бетон набирал свою прочность равномерно и не трескался, его поверхность необходимо защищать от прямых солнечных лучей (как правило, полиэтиленовой пленкой), в очень жаркие дни заливку производить в утренние или вечерние часы, а течение дня сбрызгивать поверхность водой в течение 72 часов.

Влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Понижение температуры замедляет процесс твердения цемента и, следовательно, снижает его механическую прочность. Схватывание и твердение практически прекращаются при превращении воды в лед. После оттаивания этот процесс возобновляется, но конечная прочность при этом уменьшается. Быстротвердеющие цементы менее чувствительны к понижению температуры, так как характеризуются повышенным тепловыделением и быстрее наращивают прочность.

Прочность бетона к моменту возможного замораживания должна составлять не менее 50-70% от проектной в зависимости от вида конструкции. Для достижения этой прочности в зимних условиях бетон должен выдерживаться по методу термоса, основанному на применении утепленной опалубки и защитного покрытия открытых поверхностей, обеспечивающих замедленное остывание бетона до того момента, когда он приобретет требуемую прочность. Наряду с этим применяют искусственный прогрев бетона электрическим током, паром или теплым воздухом.

При зимних работах используют и так называемые противоморозные добавки, затворяя бетон на растворах солей (смесь CaCl₂ с NaCl, поташ), понижающих температуру замерзания жидкой фазы в твердеющем бетоне и ускоряющих его твердение. Применение противоморозных добавок позволяет не нагревать бетон при твердении. При использовании в качестве противоморозных добавок хлористых солей бетон можно применять только для неармированных конструкций.

Большое значение для целого ряда сооружений имеет морозостойкость уже затвердевшего цементного раствора или бетона, особенно в тех случаях, когда многократное замораживание и оттаивание сопровождаются увлажнением водой. Такое совместное действие воды и мороза наблюдается, в частности, в частях плотин, шлюзов и ряда других гидротехнических сооружений, расположенных в зоне переменного горизонта воды. Вредное действие описанных факторов объясняется тем, что вода, замерзая в порах и случайных трещинах бетона, увеличивается в объеме, что создает давление на стенки пор и вызывает в бетоне внутренние напряжения. Многократное замерзание и оттаивание могут разрушить бетон. Следует отметить, что наиболее морозостойкие бетоны получаются на основе цемента. Большое значение имеет структура бетона, его плотность и степень водонасыщения.

В зависимости от назначения сооружений и климатических условий бетон должен выдерживать от 15 до 150, а иногда и более циклов замораживания с промежуточным оттаиванием.

Для повышения морозостойкости; а следовательно, и долговечности цементного бетона применяют так называемые воздуховлекающие добавки, к которым относят: абиетат натрия — продукт нейтрализации (омыления) абиетиновой смолы (винсол), омыленный (нейтрализованный) древесный пек и некоторые другие. Эти добавки вводят в небольшом количестве, примерно 0,05-0,2%.

Воздухововлекающие добавки не только повышают морозостойкость, для чего они главным образом и предназначены, но и водонепроницаемость, улучшают подвижность и уменьшают водопотребность бетонов и растворов. При этом несколько снижается прочность и уменьшается объемный вес. Обычно при смешении цемента (без добавок) с водой и заполнителями в процессе приготовления бетонной смеси в ее состав вовлекается некоторое количество мелких пузырьков воздуха (не более 2%). Введение воздухововлекающих добавок увеличивает содержание воздуха в бетонной смеси на 3-5%, в ней образуется много мельчайших замкнутых воздушных пузырьков, равномерно распределенных по всей массе материала. Эти пузырьки воспринимают возникающее при замерзании бетона давление расширяющейся воды и тем самым ослабляют давление на стенки пор.

Повышение температуры ускоряет процесс твердения цемента и увеличивает его прочность. Необходимым условием при этом является наличие влажной среды. В противном случае повышение температуры может значительно понизить прочность твердеющего цемента.

С учетом этого заводы бетонных изделий пользуются следующими приемами, ускоряющими процесс твердения бетона: пропариванием в пропарочных камерах насыщенным паром нормального давления; запариванием бетонных изделий в автоклавах паром под давлением около 9 атм; электропрогревом твердеющего бетона. Наиболее распространен первый метод, причем обычно через 10-12 ч пропаривания достигается не менее 70% отпускной прочности изделий. Через 28 суток прочность пропаренных изделий все же на 10-20% ниже прочности изделий, твердевших весь этот срок при обычных температурах.

Затвердевшие растворы и бетоны не могут считаться вполне огнестойкими, а тем более огнеупорными, так как продукты, составляющие затвердевший цементный камень, разрушаются при повышенных температурах. Так, например, Са(ОН)2 обезвоживается при 547 ⁰С, а гидросиликат кальция начинает терять гидратную воду при температуре 180-200 ⁰С. Тем не менее бетон оказывается достаточно стойким при пожарах, так как в этом случае высокие температуры действуют только на его поверхность, внутри же него температура не доходит до критических пределов.

Согласно исследованиям К. Д. Некрасова, стойкость цементных растворов и бетонов по отношению к длительному действию высоких температур может быть повышена при  добавке к цементу некоторых тонкомолотых минеральных добавок. В сочетании с огнеупорными заполнителями них можно получать жаростойкие бетоны, пригодные для применения в условиях высоких температур. Обычный бетон на цементе используют в элементах конструкций тепловых агрегатов, где температура не выше 200 ⁰С. Бетон на цементе или шлакоцементе с заполнителями виде боя глиняного кирпича, отвального доменного шлака, вулканического туфа, базальта, диабаза и андезита без тонкомолотых добавок может применяться в условиях службы до 350 ⁰С При введении в эти бетоны тонкомолотых добавок цемянки, золы-уноса, пемзы, гранулированного доменного шлака температура, которую может выдержать материал, повышается до 700 ⁰С. При добавке же к цементу шамота в тонком лотом виде, а также в виде мелкого и крупного заполнителя, получают жаростойкий бетон, который может служить 1200°С. Наконец, если в цемент ввести фосфорный ангидрид (в виде фосфоритной муки или ортофосфорной кислоты), а в бетон тонкомолотые хромит и магнезит и в виде мелкого и крупного заполнителя — хромит, то температура службы того бетона повышается по 1700 ⁰С.

Сколько застывает цемент? Время застывания цемента

Вопрос. Здравствуйте! Меня как начинающего строителя-любителя интересует вопрос: сколько времени застывает цемент? Хочу построить своими руками дачный домик и соответственно Вашему ответу все делать «по науке».

Ответ. Добрый день! Время застывания или «схватывания» цемента зависит от нескольких объективных факторов. В их числе наличие в составе цемента соответствующих добавок и температуры окружающей среды. Бетонный раствор, приготовленный на цементе с добавками для быстрого схватывания, набирает 50% марочной прочности в течение нескольких часов.

При среднесуточной температуре 20 градусов Цельсия время застывания раствора на портландцементе М400 или М500 без добавок до возможности ходить по поверхности конструкции за 72 часа (50% марочной прочности), 75% марочной прочности набираются за 7 суток. Полное же твердение массивной бетонной конструкции происходит в течение 28 суток.

Справка! Рекомендованное время начало других работ связанных с нагружением, ездой или хождением по бетону – достижение бетоном 70-80% марочной прочности.

При понижении температуры воздуха до 5 градусов Цельсия время застывания резко возрастает, а при понижении температуры до 0 градусов Цельсия и ниже застывание практически прекращается. При температуре воздуха 5 градусов Цельсия 50% марочной прочности набирается за 7 дней, а 77% марочной прочности за 28 суток.

В связи с этим, если стоит задача заливки бетонных конструкций в условиях пониженной температуры окружающей среды применяют различные варианты прогрева бетона. В их числе: изотермический прогрев нагревательным кабелем или электродами, обогрев поверхности тепловыми пушками или специальной опалубкой, а также обогрев тепловыми матами.

Таким образом, самый «экономически» оптимальный период проведения бетонных работ в средней полосе Российской Федерации – это временной промежуток с мая до начала октября. Бетонные работы, которые проводятся в период с октября по апрель потребуют дополнительных затрат на специальные добавки, оборудования для обогрева и собственно обогрев. Учитывайте это при планировании строительства.